The therapeutic power of snail venom | Mande Holford
Summary
TLDREste video explora cómo la naturaleza, específicamente los animales venenosos como los caracoles, serpientes y centípedos, han ayudado en el desarrollo de nuevos medicamentos para tratar enfermedades como el cáncer. La ponente explica cómo su laboratorio utiliza el veneno de estos animales para descubrir compuestos que manipulan señales celulares, enfocándose en un péptido único llamado TV1 que ha mostrado la capacidad de atacar células cancerosas de forma más eficiente que los medicamentos actuales, con menos impacto en las células sanas. Esta investigación promete nuevas soluciones para combatir el cáncer.
Takeaways
- 💊 La esperanza de encontrar un medicamento milagroso cuando estamos enfermos es común, pero a veces no es tan sencillo.
- 🌿 La naturaleza es una fuente inesperada de nuevos fármacos, y no solo los científicos en laboratorios.
- 🐍 Animales venenosos como serpientes, monstruos de Gila, centípedos y caracoles pueden tener sustancias en su veneno que son útiles para la medicina.
- 🔬 Los venenos de estos animales han evolucionado para ser eficientes, rápidos y específicos, características deseables en un medicamento.
- 🐌 Un ejemplo específico es el veneno de un caracol que captura y neutraliza rápidamente peces rápidamente, lo que sugiere su potencial como tratamiento médico.
- 🧬 Los métodos tradicionales de búsqueda de fármacos se basan en el tamaño y la cantidad, pero los avances en la biología molecular permiten una exploración más precisa.
- 🌐 La 'fenomica', que combina la evolución con la tecnología, es una estrategia utilizada para identificar especies con potencial para el desarrollo de fármacos.
- 🌳 Se construye un árbol genealógico de los caracoles para determinar qué especies utilizan veneno y cuáles no, lo que ahorra tiempo y recursos.
- 🧬 Se descubrió un péptido llamado TV1 en un caracol no caracterizado previamente, que tiene la capacidad de matar células cancerosas a una tasa mayor que las células normales.
- 🛑 El péptido TV1 es específico en su acción, afectando particularmente a las células del cáncer de hígado, lo que podría reducir el riesgo para las células sanas.
- 🔬 Aún queda mucho trabajo por hacer para convertir a TV1 en un medicamento real, pero este enfoque muestra la promesa de la biomedicina basada en la naturaleza.
Q & A
¿Qué es lo que se espera de un medicamento cuando alguien está enfermo?
-Se espera que un medicamento resuelva el problema de salud, ya sea una solución rápida como tomar aspirina para un dolor de cabeza o un tratamiento más complejo para enfermedades crónicas.
¿De dónde provienen los medicamentos?
-Los medicamentos pueden venir de diversas fuentes, pero la narración sugiere que la naturaleza es una de las mejores fuentes para encontrar nuevos fármacos.
¿Por qué la naturaleza es considerada una buena fuente de nuevos fármacos?
-La naturaleza ha evolucionado compuestos que son eficientes, rápidos y específicos, como los venenos de animales, que han sido desarrollados para interactuar con otras especies de manera efectiva.
¿Qué animales se mencionan en el guion como posibles orígenes de nuevos fármacos?
-Se mencionan serpientes, gila monsters, centípedos y caracoles como animales que producen venenos que podrían ser fuente de fármacos.
¿Cómo es posible que un caracol, que se mueve despacio, capture a un pez rápido?
-El caracol tiene un veneno que actúa como un 'cluster bomb', compuesto de varios péptidos que han evolucionado para desactivar las funciones del pez, dejándolo indefenso.
¿Qué es un péptido y cómo se relaciona con la enfermedad?
-Un péptido es una cadena de aminoácidos que puede interactuar con las células del cuerpo. En el contexto de la enfermedad, los péptidos pueden manipular o desactivar señales en las células, como en el caso de los carcinomas que se dividen excesivamente.
¿Cómo se encuentran los péptidos en los animales venenosos?
-Se utiliza una combinación de análisis evolutivos, técnicas de secuenciación de ADN y ARN, y ensayos biológicos para identificar los péptidos específicos que pueden ser útiles en el desarrollo de fármacos.
¿Qué es la 'fenómica' y cómo se relaciona con la investigación de fármacos?
-La 'fenómica' es la combinación de la evolución y la tecnología para investigar las venenos de animales predadores y acelerar el descubrimiento de compuestos nuevos que pueden ser utilizados en el desarrollo de fármacos.
¿Qué es el péptido TV1 y qué importancia tiene en el tratamiento del cáncer?
-El péptido TV1 es una estructura de 21 aminoácidos y 3 enlaces disulfuro que ha demostrado la capacidad de matar células cancerosas a una tasa mayor que las células normales, lo que sugiere su potencial en el tratamiento del cáncer con menor riesgo para las células sanas.
¿Cuál es el siguiente paso en la investigación del péptido TV1?
-El siguiente paso es determinar qué 'interruptor' está apagando el péptido TV1 en las células cancerosas de hígado, similar a cómo desactivaría el sistema del pez.
¿Cómo se resume el proceso de investigación en el laboratorio?
-El proceso consiste en aprender de la naturaleza, investigar compuestos venenosos, identificar péptidos con ensayos biológicos que afecten células cancerosas, y trabajar en la conversión de estos descubrimientos en fármacos efectivos.
Outlines
🐌 Descubriendo fármacos a partir de la naturaleza
Este párrafo nos presenta cómo la ciencia está utilizando pistas de la naturaleza para identificar nuevos compuestos para el tratamiento del cáncer. Se menciona que algunas de las criaturas venenosas como serpientes, monstruos de Gila, centípedos y caracoles han sido fuente de fármacos exitosos para tratar diabetes, hipertensión y dolor crónico. El vídeo destaca la interacción predador-presa de estas especies y cómo sus venenos han evolucionado para ser eficientes y específicos. Se explica que estos venenos son compuestos de varios péptidos que han sido seleccionados a lo largo del tiempo para atacar objetivos específicos, como el caso del caracol que captura un pez rápidamente gracias a su veneno. La investigación se centra en cómo estos péptidos pueden manipular señales en las células, lo que podría ser útil para tratar enfermedades como el cáncer, donde las células anormales tienen una señal constante para dividirse, lo que lleva a una proliferación excesiva.
🧬 Investigación de venenos y desarrollo de fármacos
En este segundo párrafo, se profundiza en el proceso de investigación de los venenos de animales predadores y cómo estos pueden ser utilizados para desarrollar fármacos. Se describe el enfoque de la investigación que se basa en la evolución y la diversidad, utilizando técnicas modernas como la secuenciación de ADN y ARN para descubrir compuestos nuevos. Se explica cómo se construye un árbol genealógico de caracoles para identificar las especies que utilizan veneno activamente y cómo esto ayuda a ahorrar tiempo, dinero y mejorar la eficiencia en la identificación de compuestos potenciales. Se presenta el descubrimiento de una nueva molécula, el péptido TV1, que mata células cancerosas a una tasa mayor que las células normales, lo que sugiere que podría ser un tratamiento para el cáncer con menor riesgo para las células sanas. Finalmente, se menciona que, aunque se ha dado un paso importante con el descubrimiento de TV1, aún queda mucho trabajo por hacer antes de convertirlo en un fármaco real.
Mindmap
Keywords
💡Medicamentos
💡Veneno
💡Cáncer
💡Péptidos
💡Interacciones depredador-presa
💡Señales celulares
💡Desarrollo de fármacos
💡TV1
💡Árbol genealógico
💡Diversidad evolutiva
Highlights
希望药物能治愈疾病,但当疾病不是简单的头痛时,药物从何而来?
自然是最好的新药发现来源,而非科学家。
实验室正使用自然线索来识别用于治疗癌症的新化合物。
蛇、巨蜥、蜈蚣甚至蜗牛等有毒生物可能是新药的来源。
这些有毒动物的捕食者-猎物互动产生了高效、快速和特异性的化合物。
蜗牛的毒液像集束炸弹一样,由多个肽进化而来,能够关闭鱼类的功能。
疾病可以看作是信号失调,癌细胞的信号始终处于开启状态。
我们寻找能够操纵或关闭功能失调细胞信号的毒液肽。
传统方法基于大小和数量,需要大量样本。
实验室使用进化和多样性来更针对性地发现对药物开发重要的物种。
通过RNA和DNA测序,我们加速了新化合物的发现,这些化合物可用于药物开发。
我们建立了蜗牛的家族树,快速识别出使用毒液的物种。
我们专注于研究之前未被描述的物种,以寻找可能针对癌症的肽。
TV1肽具有独特的结构,由21个氨基酸和3个二硫键组成。
TV1肽能够杀死癌细胞,并且对正常细胞的影响较小。
实验室正在研究TV1肽是如何关闭肝癌细胞的信号的。
我们从自然中学习,识别出哪些蜗牛产生毒液肽或操纵细胞信号。
我们尝试识别出具有生物测定目标癌细胞的肽。
虽然从TV1到实际药物还有很长的路要走,但我们的策略是有效的。
自然有答案,我们需要信任自然,就像信任那些杀手蜗牛一样。
Transcripts
when you're sick or someone you care
about gets ill you hope that there's a
drug that will make everything better
sometimes it's a quick fix like taking
an aspirin for a headache but what
happens when it's not a quick fix do you
ever wonder where drugs come from if you
close your eyes and try to picture a
drug Factory turning out compounds to
keep us healthy what do you see
some of you might picture a scientist in
a lab but our best bet for finding new
drugs is not a scientist its nature and
so today I'm going to tell you how my
lab is using clues from nature to
identify new compounds for treating
cancer the animals such like snakes gila
monsters centipedes and even snails are
probably not what you pictured in your
drug Factory but some of these venomous
creatures have produced blockbuster
drugs to treat diabetes hypertension and
chronic pain in their interactions the
predator-prey interactions of these
venomous animals they've produced
compounds that are evolved over time
that are efficient fast-acting and
specific as you'll see here in the video
that snail is being specific very
fast-acting and efficient in eating that
fish and so what how is that possible
that it slow-moving snail can eat
something as fast as a fish the answer
is the fish never had a chance the snail
has a venom which I like to describe
kind of like a cluster bomb it's not one
peptide but it's several peptides that
are evolved over time to basically shut
down the function of that fish and these
are peptides that are involved to hit
their specific targets and these snails
can produce several of these peptides
each of which are very good at
manipulating signals and so if we think
of diseases as disorders for which the
signals can be turned on or off then
cancer cells have the on signal on to
divide all the time which leads to
excessive proliferation and so if we
think of venom peptides as ways of
manipulating or shutting down the
signals in mouth functioning cells the
same way they shut down the system of
the fish and how do we find these
peptides so traditional methods are
based on size and quantity and it's
because those methods required big in
Bountiful specimens
in my lab we're using evolution and
diversity to help us to do more target
driven discovery of the species that are
important for drug development so I like
to describe to phenomics as sort of this
marriage
between evolution and technology by
investigating the venom of these
predatory animals combined with
modern-day techniques like RNA and DNA
sequencing we sort of propelled the
discovery of novel compounds that can be
used in drug development and so we start
by building this sort of family tree of
snails in which we are able to describe
how one snail is related to each other
in doing this we quickly identify the
species that are actively using venom
the ones shown in black from the ones
that don't this crucial step saves us
time money and efficiency and it helps
us to more quickly identify the
compounds which might be very giving us
different signals and so we did this to
find Tia Nelis the snail that you see
here we focused on this nail because
it's in a different clade that has not
previously been characterized so when we
were looking for peptides that might
target cancer we wanted to find things
that were previously uncharacterized but
also will give us those strong peptides
for shutting down signals and this is
what we found this is the structure
every biologists in the audience will
recognize this is the structure of a
peptide this is the tv1 peptide it has
21 amino acids 3 disulfide bonds which
are highlighted there in color and it's
very unique structure and this unique
structure of tv1 made us think perhaps
we can find a molecule that's doing
something different and indeed TV one
does TV one is killing cancer cells and
it's doing it at a rate higher than
normal cells this is truly important
because all of the drugs currently on
the market they cannot discriminate
between normal and cancer so until they
kill them both at the same rate so with
TV one we think we possibly might have a
compound for which we can treat cancer
cells with reducing the risk to healthy
cells and so we've analyzed TV one using
several biological assays and we found
that it not only kills cancer cells but
it specifically is turning off liver
cancer cells and so in the lab we're now
trying to figure out what is the switch
that these PV 1 peptide is turning off
in liver cancer cells similar to it
would have done in the fish so to give
you a summary of what we've done so far
we use nature
to sort of learn the lesson of which of
these snails are producing venomous
peptides or manipulating signals in
cells we investigate the venomous
compounds various ones and we try to
identify the peptides for which there is
a biological assay that targets cancer
cells and so I've given you just one
story of how we're learning from nature
in my lab but there's lots of work to be
done before we convert TV one into an
actual drug but this strategy this
vanilla extract and we know that the
peptides that we're finding will
manipulate cells so Nature has the
answers we just have to trust in what I
like to call the killer snails thank you
very much
5.0 / 5 (0 votes)